太赫兹技术用于香烟检测-德赢Vwin官网网

在生产包装的多个环节，香烟都可能存在一些制造失误，比如香烟滤棒连接有误、包装内部存在异物等，对每一根香烟的规格都需要进行检测，从而保证生产合规。这离不开专业的检测手段，现阶段香烟行业以人工检测、白光+相机的机器视觉方案实现表面缺陷等简单检测，然而对于包装好的单支香烟、以及香烟盒内部情况的检测，却还没有广泛应用的技术方案。

太赫兹成像技术

太赫兹波是处于微波与红外之间，定义频率在0.1~10 THz, 波长在3~0.03 mm之间的电磁波。

由于其在电磁波频谱的特殊位置，其在文物检测领域具有明显优势：光子能量低，不具有电离辐射；极易透过非极性和非金属材料，包括陶瓷、帆布、木材、纸张等常见艺术品的承载材料；频段处在许多生物大分子振动和转动能级，可根据太赫兹波的强吸收和谐振特性建立分子指纹特征谱鉴别物质成分；太赫兹波段的高频率对应于更短的波长，能够达到比微波成像更高的空间分辨率；不需要接触表面，实现无损探测。基于以上优势，太赫兹成像技术在安检、生物检测与工业无损检测等方面具有极佳的应用前景。

太赫兹成像系统目前也有多种配置，比如基于飞秒激光与光电导天线的TDS系统，基于FMCW雷达的收发一体的反射式成像雷达等，根据具体应用场景可以选择不同的成像配置。香烟的外壳是纸张材质，太赫兹可以轻松穿透，基于太赫兹成像系统，我们可以对香烟进行穿透成像，查看到样品内部的情况，从而发现缺陷和异物。

太赫兹香烟成像实例

本次对香烟进行成像测试采用的是虹科太赫兹雷达扫描仪TeraScan 100，通过对不同尺寸的香烟进行太赫兹成像，成功查看到香烟的内部爆珠以及不同的成分结构，体现了太赫兹技术在香烟检测应用的绝佳潜力。

测试样品

本次测试的样品是4种香烟，每种2支，同一种香烟的直径相同。A至D的直径分别为5mm、6mm、7mm和7mm。A组在香烟两端22mm和36mm处都有内含物，D组也由三个不同的部分组成。

测试目的是识别香烟样品的每个部分（组成与形状），并评估TeraScan 100（120GHz）是否能够区分样品的所有组成部分。除此以外，还需要确认太赫兹技术是否能够区分A样品中存在的小球形夹杂物（香烟爆珠）。

测试设置

横向分辨率对于该测试而言是重要的，以便能够区分这些样品的不同成分。对于这个样品，我们设置横向分辨率（移动步长）为1mm。我们将平均成像，以获得高质量的成像，同时也不会有太长的扫描时间。我们在样品背面放置金属板，以增加样品的反射率，并具有更好的对比度。

采用虹科太赫兹雷达扫描仪TeraScan 100，基于连续波调频雷达的原理，中心频率为120GHz，探测速率10Hz，是一套集太赫兹雷达、扫描平台与成像软件为一体的完整成像系统。

测试结果

下图是四组样品的生产规格图：A为5段，两段中分别有两颗爆珠。B为1段，长度更短。C由两段组成，D由三段组成，尺寸不同。

通过太赫兹雷达检测得到香烟的图像，如下图所示。

A组与B组香烟样品

样品A和B样品均符合规格，除了1B短于2B。除A样品外，未见异常和内部夹杂物。在预期的位置可以观察到样品A的球形夹杂物（爆珠）。所有不同的部分都是可区分的。

C组与D组香烟样品

从太赫兹检测结果来看，样品C没有任何异常。而样本D并不符合规格(示意图)，这组太赫兹检测图中显示了四个不同的部分，而示意图只有三个部分，从而发现了不合规的产品。

测试结论

TeraScan 100 太赫兹系统完全能够区分不同的样品部件，还能够识别A样品上的球形夹杂物（爆珠），以及分辨出所有样品的密度差别。显示了太赫兹技术在香烟检测应用的极大潜力。

虹科太赫兹方案

TeraScan 100雷达扫描仪：

基于 FMCW 雷达技术的深度 3D 亚太赫兹扫描仪。120G的输出波段能够有效穿透纸盒、塑料等包装材料，实现对样品内部的检测；x-y-z 机动平移台上，可扫描 300x300mm 的大样本；结合定制设计的可互换光学元件，能够提供 1.8mm 的空间分辨率；内部开发的雷达信号处理算法在 100 ms 的单次测量中允许超过 60 dB 的动态范围，实现对样品的深度成像，查看其表面之下的缺陷及各类信息。

亚太赫兹多功能雷达：

基于GaAs肖特基二极管倍频器原理的FMCW雷达。150G的输出波段对非金属包装材料具有优异的穿透性；采集深度信息，能够获得样品不同深度位置的图像效果，空间分辨率2mm；还有厚度测量与材料识别功能，可用于样品的涂料厚度、相关参数测量等应用；紧凑单体结构，适合实验室、现场检测等多种应用环境。

TeraEyes-HV实时成像系统：

多功能、实时太赫兹成像系统，适用于全场高分辨率应用。基于量子级联激光器原理的高频段（2~5THz）太赫兹源，具有250um的最优分辨率，实现样品细节的高分辨探测；太赫兹相机每秒采集50帧图像，可实现样品的实时穿透成像，查看内部缺陷情况，并最终可实现三维重建效果。

声明：本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人，不代表德赢Vwin官网网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用，如有内容侵权或者其他违规问题，请联系本站处理。举报投诉

检测

检测

+关注

关注
5

文章
4480

浏览量
91442
电磁波

电磁波

+关注

关注
21

文章
1454

浏览量
53815
太赫兹

太赫兹

+关注

关注
10

文章
336

浏览量
29174

罗德与施瓦茨展示创新6G超稳定可调太赫兹系统

罗德与施瓦茨（以下简称“R&S”）在巴黎举办的欧洲微波周（EuMW 2024）上展示了基于光子太赫兹通信链路的6G无线数据传输系统的概念验证，助力新一代无线技术的前沿探索。在 6G-ADLANTIK 项目中开发的超稳定可调

发表于 10-11 10:56 •365次阅读

中国科研团队首次实现公里级太赫兹无线通信传输

首次将高灵敏度超导接收机技术应用于远距离太赫兹无线通信系统，同时也是0.5THz及以上频段实现的最远传输距离记录。

发表于 10-08 16:49 •639次阅读

关于太赫兹波的介绍

在上面的图表中，光波和无线电波是相同的电磁波，被应用于社会的各个领域。另一方面,太赫兹波还没有被应用。然而,太赫兹波具有以下有吸引力的特性

发表于 09-29 06:18 •219次阅读

关于<b class='flag-5'>太</b><b class='flag-5'>赫兹</b>波的介绍

太赫兹拉曼光谱简

图 1：显示不同光谱技术对应的电磁波谱。拉曼光谱通常在可见光 (532 nm) 或近红外光 (785 nm) 中使用，而红外吸收光谱用于 5 μm至50 μm 的范围，太赫兹光谱

发表于 09-26 10:02 •312次阅读

<b class='flag-5'>太</b><b class='flag-5'>赫兹</b>拉曼光谱简

基于超强耦合超构原子的CMOS集成太赫兹近场传感器设计

近年来，电磁波谱中的太赫兹（THz）部分已被证明是推动大量新研究方向的有利平台。

发表于 05-30 09:19 •2.5w次阅读

基于超强耦合超构原子的CMOS集成<b class='flag-5'>太</b><b class='flag-5'>赫兹</b>近场传感器设计

柔性太赫兹超构材料传感器，用于农药浓度检测

近日，西安交通大学电信学部信通学院徐开达课题组与中物院微系统与太赫兹研究中心开展合作研究，利用柔性衬底与石墨烯材料设计了一款应用于农药浓度检测的太

发表于 05-28 10:24 •1835次阅读

太赫兹时域光谱系统

到材料的复数频率响应，通常会利用超短脉冲泵浦激光的非线性过程产生一个特定频率范围的太赫兹脉冲。太赫兹脉冲会在样品中透射以及被反射。随后，太

发表于 05-24 06:33 •483次阅读

脉冲太赫兹信号的探测方式有哪几种

脉冲太赫兹信号的探测是太赫兹科学技术领域的一个重要分支，它在材料检测、生物医学成像、安全检查以及

发表于 05-16 18:26 •1229次阅读

可输出不同偏振太赫兹波的光电导天线

屹持光电推出的大面积光电导天线辐射源，具有不同的极化类型，并且具有激发面积大，转换效率高的优点。该系列太赫兹光电导天线最显著的特点是：除了通常的线性极化外，还可以产生径向或者方位偏振的太赫兹

发表于 05-14 11:21 •773次阅读

太赫兹关键技术及在通信里的应用

太赫兹波在自然界中随处可见，我们身边的大部分物体的热辐射都是太赫兹波。它是位于微波和红外短波之间的过渡区域的电磁波，在电子学领域，这段电磁波称为毫米波和亚毫米波，在光学领域，又被称为远

发表于 04-16 10:34 •2183次阅读

芯问科技太赫兹芯片集成封装技术通过验收

《半导体芯科技》杂志文章芯问科技“太赫兹芯片集成封装技术”项目近日顺利通过上海市科学技术委员会的验收。该项目基于太

发表于 04-02 15:23 •711次阅读

太赫兹技术的国内外发展状况

在材料鉴定方面，大多数分子均有相应的太赫兹波段的“指纹”特征谱，研究材料在这一波段的光谱对于物质结构的性质以及揭示新的物质有着重要的意义。

发表于 02-29 09:39 •1238次阅读

极化复用单载波高速率太赫兹光电融合通信实验

太赫兹光电融合系统是未来6G高速通信重要的潜在技术手段，然而受限于大带宽的太赫兹极化隔离器件、正交调制解调手段和基带信号在大带宽场景下的实时

发表于 01-12 10:42 •670次阅读

太赫兹真空器件的重要组成部件

太赫兹波处于电磁波谱中电子学与光子学之间的空隙区域，具有不同于低频微波和高频光学的独特属性，在无线通信、生物医学、公共安全等军事和民用领域具有广泛的应用前景。太赫兹

发表于 01-04 10:03 •1679次阅读

用单像素太赫兹传感器检测材料中的隐藏缺陷

使用单像素光谱探测器快速检测隐藏物体或缺陷的衍射太赫兹传感器示意图。在工程和材料科学领域，检测材料中隐藏的结构或缺陷至关重要。传统的太

发表于 01-03 06:33 •468次阅读